JPS6047906B2 - 切削用表面被覆スロ−アウエイチツプ - Google Patents
切削用表面被覆スロ−アウエイチツプInfo
- Publication number
- JPS6047906B2 JPS6047906B2 JP56151682A JP15168281A JPS6047906B2 JP S6047906 B2 JPS6047906 B2 JP S6047906B2 JP 56151682 A JP56151682 A JP 56151682A JP 15168281 A JP15168281 A JP 15168281A JP S6047906 B2 JPS6047906 B2 JP S6047906B2
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- cutting
- layer
- throw
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、切削用表面被覆スローアウエイチツプに関
するものである。
するものである。
従来、炭化タングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金
製スローアウエイチツプの表面に、使用寿命の延命化を
はかる目的で、周期律表の本、レ、およびｍ族の金属の
炭化物、窒化物、酸化物、ほう化物、およびこれらの２
種以上の固溶体、さらに酸化アルミニウム、窒化シリコ
ン、および炭化ほう素のうちの１種の単層、または２種
以上の複層からなる硬質層を被覆してなる表面被覆スロ
ーアウエイチツプが切削工具として広く実用に供されて
いることはよく知られるところである。
製スローアウエイチツプの表面に、使用寿命の延命化を
はかる目的で、周期律表の本、レ、およびｍ族の金属の
炭化物、窒化物、酸化物、ほう化物、およびこれらの２
種以上の固溶体、さらに酸化アルミニウム、窒化シリコ
ン、および炭化ほう素のうちの１種の単層、または２種
以上の複層からなる硬質層を被覆してなる表面被覆スロ
ーアウエイチツプが切削工具として広く実用に供されて
いることはよく知られるところである。
また、近年、これらの従来表面被覆スローアウエイチツ
プにおける靭性不足を補う目的で、その基体表面部に、
基体内部より硬さの低い軟化層を一面に形成し、この軟
化層により硬質層より伝播してくるクラックの基体内部
への進行を抑制するようにした軟化層を有する表面被覆
スローアウエイチツプが提案され、実用に供されている
。
プにおける靭性不足を補う目的で、その基体表面部に、
基体内部より硬さの低い軟化層を一面に形成し、この軟
化層により硬質層より伝播してくるクラックの基体内部
への進行を抑制するようにした軟化層を有する表面被覆
スローアウエイチツプが提案され、実用に供されている
。
一方、これらの切削用表面被覆スローアウエイチツプが
使用される条件は増々厳しくなりつつあり、特に切削速
度の高速化は著しく、それにつれて刃先は発生熱によつ
て増々高温にさらされるようになると共に、その発生熱
が基体内部に伝わつて、これを軟化させ、この結果基体
は高温塑性変形を起しやすくなるものであつた。特に軟
化層を有する表面被覆スローアウエイチツプにおいては
、この高温塑性変形が起りやすいのは云うまでもなく、
このため切削初期において、刃先の後退および逃げ面摩
耗が発生することから、高速切削や仕上切削に用いるこ
とができないのが現状である。本発明者等は、上述のよ
うな観点から、刃先後退や逃げ面摩耗が小さく、かつ靭
性にもすぐれた切削用表面被覆スローアウエイチツプを
得るべく研究を行なつた結果、表面被覆スローアウエイ
チツプの基体表面におけるすくい面（チップ上面）Ｊの
みに、基体内部より硬さの低い軟化層を１０〜２００Ｐ
ＴｒＬ、の層厚で形成すると、高温塑性変形が著しく小
さくなり、この結果刃先の後退および逃げ面（チップ側
面）の摩耗に原因する初期摩耗が著しく低減し、かつす
くい面に形成した軟化層によ７つて靭性も確保されると
いう知見を得たのである。
使用される条件は増々厳しくなりつつあり、特に切削速
度の高速化は著しく、それにつれて刃先は発生熱によつ
て増々高温にさらされるようになると共に、その発生熱
が基体内部に伝わつて、これを軟化させ、この結果基体
は高温塑性変形を起しやすくなるものであつた。特に軟
化層を有する表面被覆スローアウエイチツプにおいては
、この高温塑性変形が起りやすいのは云うまでもなく、
このため切削初期において、刃先の後退および逃げ面摩
耗が発生することから、高速切削や仕上切削に用いるこ
とができないのが現状である。本発明者等は、上述のよ
うな観点から、刃先後退や逃げ面摩耗が小さく、かつ靭
性にもすぐれた切削用表面被覆スローアウエイチツプを
得るべく研究を行なつた結果、表面被覆スローアウエイ
チツプの基体表面におけるすくい面（チップ上面）Ｊの
みに、基体内部より硬さの低い軟化層を１０〜２００Ｐ
ＴｒＬ、の層厚で形成すると、高温塑性変形が著しく小
さくなり、この結果刃先の後退および逃げ面（チップ側
面）の摩耗に原因する初期摩耗が著しく低減し、かつす
くい面に形成した軟化層によ７つて靭性も確保されると
いう知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであり
、かつ軟化層の厚さを１０〜２００μｍに限定したのは
、その層厚が１０ＰＴ７Ｌ未満では、クラックの伝播防
止効果および靭性改善効果が不十分であり、一方２００
ｐｒｒｉ，を越えた層厚にすると、塑性変形しやすくな
るという理由からである。
、かつ軟化層の厚さを１０〜２００μｍに限定したのは
、その層厚が１０ＰＴ７Ｌ未満では、クラックの伝播防
止効果および靭性改善効果が不十分であり、一方２００
ｐｒｒｉ，を越えた層厚にすると、塑性変形しやすくな
るという理由からである。
また、この発明の切削用表面被覆スローアウエイチツプ
は、一般に、まず焼結と同時、あるいは焼結後に形成し
た軟化層を全面に有するＷＣ基超硬合金製スローアウエ
イチツプを用意し、ついでこの軟化層をすくい面のみを
残して研削除去し、ホーニングした後、通常の化学蒸着
法あるいは物理蒸着法を用いて、その表面に硬質層を形
成することによつて製造されるものである。
は、一般に、まず焼結と同時、あるいは焼結後に形成し
た軟化層を全面に有するＷＣ基超硬合金製スローアウエ
イチツプを用意し、ついでこの軟化層をすくい面のみを
残して研削除去し、ホーニングした後、通常の化学蒸着
法あるいは物理蒸着法を用いて、その表面に硬質層を形
成することによつて製造されるものである。
つぎに、この発明の表面被覆スローアウエイチツプを実
施例により具体的に説明する。
施例により具体的に説明する。
実施例１
ＴｉＮ：１％、ＴｊＣ：２％、ＴａＣ：３％、ＣＯ：６
％、ＷＣ：残りからなる配合組成（以上重量％）、並び
にＳＮＭＧ４３２（ＩＳＯ規格）に則した形状を有する
圧粉体を通常の条件て成形し、この圧粉体を、真空中、
温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼結して、全面
に平均層厚：２０μｍの軟化層を有するＷＣ基超硬合金
製スローアウエイチツプを製造した。
％、ＷＣ：残りからなる配合組成（以上重量％）、並び
にＳＮＭＧ４３２（ＩＳＯ規格）に則した形状を有する
圧粉体を通常の条件て成形し、この圧粉体を、真空中、
温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼結して、全面
に平均層厚：２０μｍの軟化層を有するＷＣ基超硬合金
製スローアウエイチツプを製造した。
なお、前記スローアウエイチツプにおける軟化層は、焼
結時の脱窒反応によつて形成されたものである。ついて
、上記の表面軟化層を有するスローアウエイチツプのす
くい面以外の表面部を、平均厚さ：３０ｐｍ１こ亘つて
ダイヤモンド砥石を用いて研！削して、すくい面以外の
軟化層を除去した後、厚さ：０．０５Ｔｒ０ｒＬのホー
ニングを施し、引続いて、この結果得られたすくい面の
みに軟化層を有するスローアウエイチツプと、上記の表
面全体に亘つて軟化層を有するスローアウエイチツプと
を化学蒸着５反応炉に装入し、ＴｊＣｌ４：３％、ＣＨ
４：２％、Ｎ２：１０％、Ｈ２：８５％（以上容量％）
からなる反応ガスを５時間導入することにより、それぞ
れ６ＰＴｒＬの層厚を有するＴｌＣＮ層を被覆した本発
明表面被覆スローアウエイチツプ（すくい面のみに軟４
化層を有するもの、以下単に本発明被覆チップという）
と、比較表面被覆スローアウエイチツプ（基体表面全体
に亘つて軟化層を有するもの、以下単に比較被覆チップ
という）を製造した。
結時の脱窒反応によつて形成されたものである。ついて
、上記の表面軟化層を有するスローアウエイチツプのす
くい面以外の表面部を、平均厚さ：３０ｐｍ１こ亘つて
ダイヤモンド砥石を用いて研！削して、すくい面以外の
軟化層を除去した後、厚さ：０．０５Ｔｒ０ｒＬのホー
ニングを施し、引続いて、この結果得られたすくい面の
みに軟化層を有するスローアウエイチツプと、上記の表
面全体に亘つて軟化層を有するスローアウエイチツプと
を化学蒸着５反応炉に装入し、ＴｊＣｌ４：３％、ＣＨ
４：２％、Ｎ２：１０％、Ｈ２：８５％（以上容量％）
からなる反応ガスを５時間導入することにより、それぞ
れ６ＰＴｒＬの層厚を有するＴｌＣＮ層を被覆した本発
明表面被覆スローアウエイチツプ（すくい面のみに軟４
化層を有するもの、以下単に本発明被覆チップという）
と、比較表面被覆スローアウエイチツプ（基体表面全体
に亘つて軟化層を有するもの、以下単に比較被覆チップ
という）を製造した。
ついで、この結果の本発明被覆チップおよび比較被覆チ
ップについて、被削材：ＳＮＣＭ−８（硬さＨＢ：２３
０）、切削速度：２００Ｔｒ１．Ｉｍｉｎ１切込み：１
．５７１７７！Ｉｒｅ■．、送りニ０．１＼０．２０、
０．３０、０．５０、およダび０．７０ＴＴ０ｎＩｒｅ
Ｖ．、切削時間：１分の条件で切削試験を行ない、チッ
プ逃げ面における初期摩耗量を測定したところ、第１表
に示される結果を示した。第１表に示されるように、本
発明被覆チップは、比較被覆チップに比して塑形変形が
小さく、したがつて初期摩耗の少ないものになつている
。実施例２ノ ＴｊＣ：２％、ＴａＣ：４％、ＣＯ：５
％、ＷＣ：残りからなる配合組成（以上重量％）、並び
にＳＮＭＮ４２２（ＩＳＯ規格）に則した形状を有する
圧粉体を、真空中、温度：１４００℃に１時間保持して
焼結した後、再び２０ｔ０ｒｒ（７）Ｈ２−ＣＨ４−Ｃ
Ｏ雰囲気中、温度：１４５０℃に再加熱することによつ
て、その表面に平均層厚：５０μ几の軟化層を形成した
。
ップについて、被削材：ＳＮＣＭ−８（硬さＨＢ：２３
０）、切削速度：２００Ｔｒ１．Ｉｍｉｎ１切込み：１
．５７１７７！Ｉｒｅ■．、送りニ０．１＼０．２０、
０．３０、０．５０、およダび０．７０ＴＴ０ｎＩｒｅ
Ｖ．、切削時間：１分の条件で切削試験を行ない、チッ
プ逃げ面における初期摩耗量を測定したところ、第１表
に示される結果を示した。第１表に示されるように、本
発明被覆チップは、比較被覆チップに比して塑形変形が
小さく、したがつて初期摩耗の少ないものになつている
。実施例２ノ ＴｊＣ：２％、ＴａＣ：４％、ＣＯ：５
％、ＷＣ：残りからなる配合組成（以上重量％）、並び
にＳＮＭＮ４２２（ＩＳＯ規格）に則した形状を有する
圧粉体を、真空中、温度：１４００℃に１時間保持して
焼結した後、再び２０ｔ０ｒｒ（７）Ｈ２−ＣＨ４−Ｃ
Ｏ雰囲気中、温度：１４５０℃に再加熱することによつ
て、その表面に平均層厚：５０μ几の軟化層を形成した
。
ついで、この結果得られた全面に軟化層を有するスロー
アウエイチツプのすくい面以外の表面部を、層厚：７０
μｍｌこ亘つて研削して除去し、０．０５朗のホーミン
グを施し、引続いて、このすくい面にのみ軟化層を有す
る支ローアウエイチツプと、上記の表面全体に軟化層を
有するスローアウエイチツプとを化学蒸着反応炉に装入
し、まずＴｉＣｌ４：３％、ＣＨ４：３％、Ｈ２：９４
％（以上容量％）からなる組成の反応ガスを３時間導入
して、その表面に層厚：３ｐ７ＴＬ（７）ＴｉＣからな
る硬質層を形成し、さらに導入する反応ガスを、ＴｉＣ
ｌ４：２％、Ｎ２：２０％、Ｈ２：７８％（以容量％）
からなるものに変え、３時間導入して、その上に層厚：
４μｍ（７）ＴｉＮからなる硬質層を形成することによ
つて、本発明被覆チップおよび比較被覆チップを製造し
た。つぎに、この本発明被覆チップおよび比較被覆チッ
プについて、被削材：Ｓ５５Ｃ（硬さＨＢ：２５０）、
切削速度：３００７ＴＬＩｍｉｎ、送りニ０．５Ｔ０１
１１ｒｅｖ．、切込み：２Ｔｒｒｍの条件て切削試験を
行ない、逃げ面における摩耗量が０．４ＴｒｒＩｎに到
るまでの切削時間を測定したところ、本発明被覆チップ
は２紛を要したのに対して、比較被覆チップは、その１
１４の５分で所定摩耗量に達するものであつた。
アウエイチツプのすくい面以外の表面部を、層厚：７０
μｍｌこ亘つて研削して除去し、０．０５朗のホーミン
グを施し、引続いて、このすくい面にのみ軟化層を有す
る支ローアウエイチツプと、上記の表面全体に軟化層を
有するスローアウエイチツプとを化学蒸着反応炉に装入
し、まずＴｉＣｌ４：３％、ＣＨ４：３％、Ｈ２：９４
％（以上容量％）からなる組成の反応ガスを３時間導入
して、その表面に層厚：３ｐ７ＴＬ（７）ＴｉＣからな
る硬質層を形成し、さらに導入する反応ガスを、ＴｉＣ
ｌ４：２％、Ｎ２：２０％、Ｈ２：７８％（以容量％）
からなるものに変え、３時間導入して、その上に層厚：
４μｍ（７）ＴｉＮからなる硬質層を形成することによ
つて、本発明被覆チップおよび比較被覆チップを製造し
た。つぎに、この本発明被覆チップおよび比較被覆チッ
プについて、被削材：Ｓ５５Ｃ（硬さＨＢ：２５０）、
切削速度：３００７ＴＬＩｍｉｎ、送りニ０．５Ｔ０１
１１ｒｅｖ．、切込み：２Ｔｒｒｍの条件て切削試験を
行ない、逃げ面における摩耗量が０．４ＴｒｒＩｎに到
るまでの切削時間を測定したところ、本発明被覆チップ
は２紛を要したのに対して、比較被覆チップは、その１
１４の５分で所定摩耗量に達するものであつた。
Claims (1)
- １ 表面を硬質層で被覆した炭化タングステン基超硬合
金製スローアウエイチツプの基体表面におけるすくい面
部分だけ、基体内部より硬さの低い軟化層を１０〜２０
０μｍの層厚で形成してなる切削用表面被覆スローアウ
エイチツプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151682A JPS6047906B2 (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 切削用表面被覆スロ−アウエイチツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151682A JPS6047906B2 (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 切削用表面被覆スロ−アウエイチツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855560A JPS5855560A (ja) | 1983-04-01 |
| JPS6047906B2 true JPS6047906B2 (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=15523945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56151682A Expired JPS6047906B2 (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 切削用表面被覆スロ−アウエイチツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047906B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044203A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆超硬合金工具 |
| JPS61297003A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-27 | Mitsubishi Metal Corp | 高速切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| US4855645A (en) * | 1986-10-06 | 1989-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetron for microwave oven |
| JPS6442570A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-14 | Kobe Steel Ltd | Wear resistant coating film |
| US5250367A (en) * | 1990-09-17 | 1993-10-05 | Kennametal Inc. | Binder enriched CVD and PVD coated cutting tool |
| JP4832108B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-12-07 | 京セラ株式会社 | 表面被覆切削工具 |
| CN103898470B (zh) * | 2014-03-28 | 2016-03-02 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 镁合金表面梯度复合涂层及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194239A (en) * | 1981-03-27 | 1982-11-29 | Kennametal Inc | Selective binder condensating sintered carbide alloy and manufacture |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56151682A patent/JPS6047906B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194239A (en) * | 1981-03-27 | 1982-11-29 | Kennametal Inc | Selective binder condensating sintered carbide alloy and manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5855560A (ja) | 1983-04-01 |
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